1、专题专题2 2 从海水中获得化学物质从海水中获得化学物质第第 2 2 单元单元 钠、镁及其化合物钠、镁及其化合物2-2-4 4 镁的提取及应用镁的提取及应用叶绿素叶绿素叶绿素具有提供维生素、造血、解毒、抗病等多种用途。叶绿素具有提供维生素、造血、解毒、抗病等多种用途。照明弹照明弹军事上用来侦察夜间敌情或为夜间活动照明目标。军事上用来侦察夜间敌情或为夜间活动照明目标。Mg镁的物理性质镁的物理性质 镁是银白色的金属，镁是银白色的金属，质地较柔软，质地较柔软，密度较小密度较小 ( 1.74 gcmgcm-3 )，熔点较低，是，熔点较低，是热和电的良导体。热和电的良导体。镁的燃烧镁的燃烧现象：发出耀眼
2、白光，生成白色固体。现象：发出耀眼白光，生成白色固体。2Mg + O2 = 2MgO点燃点燃化学方程式：化学方程式：探究一：取一根除去氧化膜的镁条，点燃后伸入充满取一根除去氧化膜的镁条，点燃后伸入充满 CO2的集气瓶中。的集气瓶中。现象：现象： 化学方程式：化学方程式： 镁条在镁条在CO2中中，发出，发出，生成，生成，在集气瓶的内壁有，在集气瓶的内壁有附着。附着。2Mg + CO2 = 2MgO + C点燃点燃镁镁条与条与的反应的反应 3Mg + N2 = Mg3N2点燃点燃拓展拓展探究二：取一小段除去氧化膜的镁条投入盛有一定量取一小段除去氧化膜的镁条投入盛有一定量 稀硫酸的试管中；稀硫酸的试
3、管中；现象：现象： 化学方程式化学方程式： 镁条镁条，有大量，有大量产生产生 Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2镁条与镁条与反应反应Mg + 2H2O(热水) = Mg(OH)2 + H2拓展拓展镁的性质与原子结构的关系镁的性质与原子结构的关系Mg易失易失2e-Mg2+镁很活泼，可与活泼的非金属、酸等物质反应镁很活泼，可与活泼的非金属、酸等物质反应1. 与与反应反应2Mg + O2 = 2MgO 发出耀眼的白光，生成白色固体发出耀眼的白光，生成白色固体点燃点燃2. 与其它与其它反应反应Mg + Cl2 = MgCl2Mg + S = MgS3Mg + N2 = Mg3N2点燃点燃3
4、. 与与反应反应Mg + 2H2O(热水) = Mg(OH)2 + H2中强碱，能使酚酞变红中强碱，能使酚酞变红4. 与其它与其它反应反应2Mg + CO2 = C + 2MgO点燃5. 与与反应反应(稀稀H2SO4、稀、稀HCl)Mg + 2H+ = Mg2+ + H2与与发生复杂的反应发生复杂的反应(HNO3、浓、浓H2SO4)6. 与与反应反应(置换较不活泼的金属置换较不活泼的金属)Mg + Cu2+ = Mg2+ + Cu 问题问题1：镁着火了，应该如何灭火？镁着火了，应该如何灭火？ 砂土盖灭。砂土盖灭。问题问题2：镁在空气中燃烧，产物会有哪些？镁在空气中燃烧，产物会有哪些？MgO、M
5、g3N2、C问题问题3：镁比铁活泼，但镁比铁耐腐蚀，为什么？镁比铁活泼，但镁比铁耐腐蚀，为什么？镁表面生成一层致密的氧化物薄膜，镁表面生成一层致密的氧化物薄膜，阻止镁的继续氧化阻止镁的继续氧化1 1、镁在空气里点燃可以燃烧，放出大量的热并发出耀眼的白光，生成、镁在空气里点燃可以燃烧，放出大量的热并发出耀眼的白光，生成 白色的氧化镁，同时，镁在这样的高温条件下，还可与空气中的另白色的氧化镁，同时，镁在这样的高温条件下，还可与空气中的另 一种主要成分反应，生成少量的物质一种主要成分反应，生成少量的物质 A，气体，气体 C 能够使湿润的红色能够使湿润的红色 石蕊试纸变蓝。已知石蕊试纸变蓝。已知A 有
6、下列一系列变化：有下列一系列变化：（1）写出A、C、D的化学式： A_、C_、D_。（2）写出下列变化的化学方程式： _， _。NH3Mg(OH)2Mg3N2Mg3N2 + 8HCl = 3MgCl2 + 2NH4ClMgCl2 + 2NaOH = Mg(OH)2+ 2NaCl,NH4Cl + NaOH = NaCl + H2O + NH32 2、合金：合金：金属与金属或非金属熔合在一起形成金属与金属或非金属熔合在一起形成且有金属特性的混合物且有金属特性的混合物特性：特性： 低于任何一组分低于任何一组分镁的主要用途：镁的主要用途：1、制成合金、制成合金(飞机、火箭、导弹的部件) 2、制作耐火材
7、料、制作耐火材料(MgO熔点高) 3、制造信号弹和烟火、制造信号弹和烟火 4、植物叶绿素组成成分、植物叶绿素组成成分镁及其化合物在生产和生活中有广泛的应用，试回答下列问题：（1）常用作耐火材料的镁的化合物的化学式 是_。（2）在军事上金属镁可以用于制造信号弹和 焰火，其反应原理用化学方程式可以表 示为 _。（3）Mg(OH)2是治疗胃酸过多药品的重要成 分之一，其反应原理用离子方程式可以 表示为 _。 镁是人体内不可缺少的镁是人体内不可缺少的。它可激活。它可激活人体内人体内 325325 个酶系统，参与各种能量的代谢活动，个酶系统，参与各种能量的代谢活动，是人体一切生长过程，包括骨、细胞、核糖
8、核酸、是人体一切生长过程，包括骨、细胞、核糖核酸、脱氧核糖核酸以及各种生物膜形成的重要物质，脱氧核糖核酸以及各种生物膜形成的重要物质，并与心脏、神经、肌肉功能的关系极为密切。男并与心脏、神经、肌肉功能的关系极为密切。男性成人每日需镁性成人每日需镁 350350 毫克，女性成人为毫克，女性成人为 300300 毫克，毫克，孕妇为孕妇为 450450 毫克。人们日常的一般食物含镁量是比毫克。人们日常的一般食物含镁量是比较丰富的。对一般人来说，补充镁的最好来源是较丰富的。对一般人来说，补充镁的最好来源是，其中以麦芽、糙米、，其中以麦芽、糙米、豆类、花生、豆类、花生、蛋黄、蛋黄、全麦制品、全麦制品、新
9、鲜玉米、香蕉最佳。新鲜玉米、香蕉最佳。镁橄榄石镁橄榄石 Mg2SiO4光卤石光卤石 KClMgCl26H2O石棉石棉菱镁矿菱镁矿 MgCO3滑石滑石 Mg3Si4O10(OH)2 海水中部分元素含量示意图海水中部分元素含量示意图海水中镁的总储量约为1.81015 t从海水提取镁的工艺流程图思考1： 海水中镁离子浓度很小，如何实现海水中镁离子浓度很小，如何实现Mg2+的的富集和分离？富集和分离？浓缩，利用晒盐后的母液浓缩，利用晒盐后的母液(卤水卤水)；可以加入一种试剂使可以加入一种试剂使Mg2+ 沉淀。沉淀。思考2：综合角度考虑选用哪种试剂作沉淀剂好？综合角度考虑选用哪种试剂作沉淀剂好？用氢氧化
10、钙好，为了达到最佳效果所以用石灰乳用氢氧化钙好，为了达到最佳效果所以用石灰乳代替石灰水代替石灰水试剂试剂氢氧化钾氢氧化钾氢氧化钠氢氧化钠氢氧化钙氢氧化钙氢氧化钡氢氧化钡价格价格(元元/吨吨)616023005803700思考4：如何由贝壳制得氢氧化钙？如何由贝壳制得氢氧化钙？贝壳(CaCO3)煅烧煅烧CaOCa(OH)2H2O思考3：如何简便制得氢氧化钙？如何简便制得氢氧化钙？可以利用海边大量的贝壳。可以利用海边大量的贝壳。思考5：过滤的目的是什么？需要哪些仪器？过滤的目的是什么？需要哪些仪器？ 将生成的氢氧化镁过滤出来，将生成的氢氧化镁过滤出来，漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台漏斗、烧杯、玻璃棒、
11、铁架台物质物质氧化镁氧化镁（MgOMgO）氯化镁氯化镁（MgClMgCl2 2）熔点熔点28252825714714思考6：制备镁可以电解制备镁可以电解MgO,MgO,也可以电解也可以电解MgClMgCl2 2， 最好用什么呢？最好用什么呢？ 过滤，加盐酸过滤，加盐酸 结晶结晶 加热加热 电解电解海水海水 母液母液 b c 煅烧煅烧 a 贝壳贝壳 石灰乳石灰乳 a ； b ； c 。 MgCl2溶液溶液1. 根据讨论，在下列方框中填入合适的物质的化学式完成根据讨论，在下列方框中填入合适的物质的化学式完成 工业上用海水提镁的工艺流程，并写出工业上用海水提镁的工艺流程，并写出 a a、b b、c
12、c 三个步三个步 骤的化学方程式：骤的化学方程式：CaOMg(OH)2MgCl26H2OMgCl2MgMgCl2 + Ca(OH)2 = Mg(OH)2 + CaCl2通电2. 海水中含的海水中含的MgCl2是是Mg的重要来源之一，从海水中提镁，的重要来源之一，从海水中提镁， 可按如下步骤进行：可按如下步骤进行：（1 1）将贝壳制成石灰乳将贝壳制成石灰乳（2 2）在引入的海水中加入石灰乳，沉降、过滤、洗涤沉在引入的海水中加入石灰乳，沉降、过滤、洗涤沉 淀物淀物（3 3）将沉淀物与盐酸反应、结晶、过滤、干燥产物将沉淀物与盐酸反应、结晶、过滤、干燥产物（4 4）将产物熔融后电解将产物熔融后电解 关
13、于提取镁，下列说法中关于提取镁，下列说法中不正确不正确的是（的是（ ） A A、此法的优点之一是原料来源丰富、此法的优点之一是原料来源丰富 B B、进行、进行( (1 1) )、( (2 2) )、( (3 3) )步的目的是从海水中提取步的目的是从海水中提取 MgClMgCl2 2 C C、第四步会产生氯气、第四步会产生氯气 D D、以上过程中涉及到复分解反应、化合反应和置换反应、以上过程中涉及到复分解反应、化合反应和置换反应镁镁的的提提取取及及应应用用2Mg + CO2 = 2MgO + C点燃点燃 3Mg + N2 = Mg3N2点燃点燃Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2 Mg + 2H2O(热水) = Mg(OH)2 + H2合金、耐火材料、信号弹和烟火等合金、耐火材料、信号弹和烟火等
